”Järkyttävä” totuus Benjamin Franklinin ”löytöstä” sähköstä

Kaikista historian ikonisista tieteellisistä kokeista harvat ovat tunnetumpia kuin Benjamin Franklinin leija ja avaintemppu . Useat taiteilijat ovat tunnetusti kuvanneet sitä. Yleensä heidän maalauksissaan Franklin ja poika lentävät leijaa kentällä dramaattisen myrskyn aikana. Näissä kuvauksissa salama iskee leijaa ampumalla valokaaren avaimesta Franklinin sormeen. Nykyään jotkut ihmiset juhlivat tätä hetkenä, jolloin sähkö löydettiin.

Tässä kuvauksessa on vain yksi ongelma. Muinaiset kreikkalaiset, kuten Miletoksen Thales, joka kuoli noin 546 eaa., Tiesi staattisesta sähköstä. Thales suoritti jopa kokeita hieromalla villaa meripihkaa vasten. Sana ”elektroni” on peräisin kreikkalaisesta sanasta, joka tarkoittaa meripihkaa.

Siitä huolimatta Franklin vaikutti merkittävästi nykyaikaiseen ymmärrykseen sähköstä. Tässä on todellinen tarina kokeesta, joka muutti maailmaa. h3> Vetovoiman ratkaiseminen

1700-luvun valaistumisen aikana tutkijat kamppailivat ymmärtääkseen sähkön luonnollisia ominaisuuksia, kuten vetovoimaa ja vastenmielisyyttä. Benjamin Franklin loi nämä termit ja esitteli muita, mukaan lukien:

• Plus (positiivisille varauksille)
• Miinus (negatiivisille varauksille)
• Akku
• Sähköasentaja
• Sähköistetty
• Lataus

Hän muutti Philadelphiassa sijaitsevan Market Street -kotinsa todelliseksi sähkölaboratoriaksi, joka suunnitteli taloustavarista valmistettuja instrumentteja. Käyttämällä savupiippuun kiinnitetystä rautatangosta johtavaa johtoa , hän toi sähköä taloon. Kirjeessään ystävälle Franklin kirjoitti: ”Kammion ovea vastapäätä olevassa portaikossa lanka oli pääty erotettiin noin kuusi tuumaa, kummassakin päässä pieni kello. ”

Franklinin kuuluisat sähkökellot

Kun sähkö täytti ilmakehän, Franklin kiinnitti joukon sähkökelloja soimaan. . Kun johtojen väliin hyppäsi pieniä kipinöitä, kellot soivat pehmeästi. Muina aikoina valtavat etusormen kokoiset sähkökaaret sytyttivät portaikkoa. Kellot soivat kovalla äänellä. Franklinin vaimo Deborah tunsi kauhuaan hälytyksistä ja laitteista, jotka valaisivat hänen käytävänsä ja täyttivät sen melulla myrskyjen aikana.

Eräänä iltana Franklin yritti sähköiskuttaa kalkkunaa väkivaltaisille vieraille. Valitettavasti hän päätyi sähköiskuun sen sijaan, että putosi maahan kouristuksissa. Tämä harjalla, jossa oli kuolema, korostettiin ihmisten outoa suhdetta sähköön. Useimmat pitivät sitä omituisena ilmiönä, joka soveltuu salonkitemppuihin.

Matkustavista sähköasentajista lentäviin leijoihin

Matkustavat sähköasentajat kiertelivät maata huvittamalla ihmisiä esityksillään. Franklin katseli heitä mielenkiinnolla. Pian hän siirtyi viihteen ulkopuolelle, rohkaistuna kertomuksista Euroopasta tulevista kokeista. Hän teki myös havaintoja salamasta ja sähköstä löytääkseen selvät yhtäläisyydet. Molemmat näkyivät kevyinä ja haarautuneina kaarina. Hän totesi myös, että molemmat säröivät ja että heillä oli valta tappaa eläimiä. Hänen johtopäätöksensä? Salama oli staattisen sähkön muoto.

Taiteellinen esitys Benjamin Franklinistä, joka lentää leijaa ukkosmyrsky.

Havaintojensa vahvistamiseksi Franklin suunnitteli kuuluisan kokeilun käyttäen leijaa ja avainta. Franklin kuvaili sitä kirjeessään brittiläiselle keksijälle, Peter Collinsonille, joka asui Lontoossa. Collinson julkaisi Franklinin kirjeen vuonna 1751. Julkaisussa esiteltiin eurooppalaisten tutkijoiden kokeiluja, jotka kiehtoivat Franklinin hypoteesia, mikä johti ainakin yhden tutkijan kuolemaan sähköiskun kautta.

Eureka Moment

ranskalainen tutkija , Thomas-François DAlibard, osoitti onnistuneesti Franklinin hypoteesin toukokuussa 1752 käyttäen 50 jalan pituista pystytankoa. Belgiassa ja Englannissa tutkijat seurasivat esimerkkiä. Prosessissa he osoittivat onnistuneesti, että salama oli sähköä. Kesti aikaa, ennen kuin uutiset näistä testeistä pääsivät uuteen maailmaan. Joten, Franklin ei todennäköisesti koskaan tiennyt, että nämä eurooppalaiset tiedemiehet voittivat hänet lyöntijohdolle valmistautuessaan omaan oikeudenkäyntiin. Kevääseen 1752 mennessä torni jäi kuitenkin keskeneräiseksi. Franklin kasvoi kärsimättömäksi ja päätti edetä ilman sitä. Kesäkuussa hän ja hänen poikansa William lensi ukkosmyrskyssä leijan, jonka avain oli sidottu merkkijonoon.

Franklin ja salamatanko

Uskomatonta vaaraa uhkaava koe hänen poikansa vaarantoi sähköiskun. Kuinka he pakenivat henkensä kanssa? Leijaa ei osunut salama. Sen sijaan leija kohtasi pieniä määriä myrskypilvien keräämää sähköä.Franklin kosketti avainta saaden merkkijonon langat seisomaan päähän. Lataus kerättiin Leyden-purkkiin, antiikkiseen sähkökomponenttiin, joka kykenee varastoimaan suurjännitteisen sähkövarauksen, joka voidaan vapauttaa myöhemmin. Lopputulos? Franklin osoitti sähkön läsnäolon salamana.

Ymmärryksellä, että sähkö ja salama olivat samat, oli välittömiä vaikutuksia sekä käytännössä että tieteellisesti. Viisitoista vuotta myöhemmin Joseph Priestley, brittiläinen kemisti, joka löysi sähkön, julkaisi kertomuksen kokeesta. Franklin suunnitteli salaman, rautatangon, joka oli kiinnitetty rakennuksen yläosaan. Tanko liitettiin lankaan. Salama kuljetti lanka iskee harmittomasti maahan.

Pian hänen salamansauvat seisoivat rakennusten yläpuolella New Yorkista Bostoniin, Lontooseen Pariisiin. Franklin ei löytänyt sähköä eikä edes suorittanut ensimmäisiä sen löytämiseen liittyviä kokeita. Mutta hän loi salamahypoteesin ja kokeelliset olosuhteet sen todistamiseksi.

Kirjoittaja: Engrid Barnett, Ripleys.com-sivuston avustaja. / h2>